DE102014012805A1

DE102014012805A1 - Beatmungsgerät und Verfahren für ein Beatmungsgerät

Info

Publication number: DE102014012805A1
Application number: DE102014012805.9A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Adametz; Matthias Schwaibold
Original assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Loewenstein Medical Technology SA
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2016-03-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Beatmungsgerätes mit einer Beatmungseinrichtung mit einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung. Das Beatmungsgerät umfasst eine mit der Gebläseeinrichtung strömungsverbundene Atemschnittstelle. Die Atemschnittstelle dient zur Kopplung einer Atemöffnung des Benutzers. Weiterhin umfasst das Beatmungsgerät eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung eines Beatmungsparameters. Dabei ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Luftstrom der Gebläseeinrichtung gezielt auf einen Ruheluftstrom zu reduzieren, wenn anhand einer Auswertung des Beatmungsparameters eine teilweise Entkopplung der Atemschnittstelle von der Atemöffnung indiziert ist. Dabei ist der Ruheluftstrom erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung und ausreichend stark für eine automatische Erkennung eines erneuten Koppelns der Atemschnittstelle mit dem Benutzer ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Beatmungsgerätes mit wenigstens einer Beatmungseinrichtung mit wenigstens einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung. Zudem, ist wenigstens eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung wenigstens eines Beatmungsparameters vorgesehen.
Zur Erhöhung des Bedienkomforts verfügen Beatmungsgeräte und insbesondere Heimbeatmungsgeräte bzw. Schlaftherapiegeräte häufig über Automatikfunktionen, welche das Auf- und Absetzen der Atemmaske selbständig erkennen. Die Erkennung beim Aufsetzen der Atemmaske erfolgt beispielsweise durch die Erkennung von Druckschwankungen oder Atemflussschwankungen im Gerät, welche in der Regel von der Atmung durch die Maske und den Schlauch ausgelöst werden. Die Erkennung beim Absetzen erfolgt beispielsweise dadurch, dass der gewünschte Beatmungsdruck trotz entsprechender Leistung des Gebläses nicht erreicht wird.
Derartige automatische Start- und Stoppfunktionen bieten eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise kann der Benutzer nicht vergessen bzw. daran scheitern, die Beatmung zu aktivieren und bekommt somit zuverlässig eine Beatmung, sobald er die Maske aufsetzt. Zudem wird durch eine automatische Stoppfunktion ein unnötiger Betrieb des Beatmungsgerätes verhindert, wenn die Atemmaske nicht aufgesetzt ist. So können Strömungsgeräusche verhindert werden, welche häufig beim Betrieb mit abgesetzter Atemmaske auftreten. Des Weiteren werden Nebenwirkungen verhindert, die auftreten können, wenn die Atemmaske nachts unbemerkt umfällt, wie z. B. entzündete Augen durch den Luftstrom.
Allerdings ist ein automatischer Beatmungsstopp nicht ganz unproblematisch. Beispielsweise kann ein automatischer Stopp zu unnötig langen Zeiten ohne Beatmung führen und somit die Sicherheit der. Beatmung beeinträchtigen. Besonders bei Atemmasken mit hohem pneumatischen Widerständen oder Klappensystemen kann sich der Beatmungsbeginn nach einem automatischen Stopp erheblich verzögern, da es mitunter zu Erkennungsproblemen beim Autostart kommt. Einige Geräte weisen zudem nach einem automatischen Stopp einen länger dauernden Wiederanlauf des Gebläses auf, sodass die gewünschte Beatmungsleistung erst nach einiger Zeit wieder erreicht werden kann.
Problematisch ist die Wiederaufnahme der Beatmung nach einem automatischen Stopp häufig auch bei Geräten, welche automatische Beatmungsmodi aufweisen und ihre Einstellungen kontinuierlich am Bedarf und an der Atmung des Benutzers einstellen. Bei derartigen Geräten erfolgt bei jedem Beatmungsstart häufig eine Rückstellung auf die Startwerte.
Beispielsweise erhöhen APAP-Geräte und Bilevel-Geräte über mehrere Minuten den Beatmungsdruck, bis er an den Benutzer angepasst ist. In der Regel benötigt das Gerät nach einem Stopp wieder mindestens einige Minuten oder gar Stunden, um sich auf den Beatmungsbedarf des Benutzers einzustellen.
Besonders problematisch sind solche Adaptionszeiten dann, wenn die Beatmung mehrfach unterbrochen wird, beispielsweise weil der Benutzer die Maske kurz abnimmt, um zu husten oder zu trinken oder auch um Kondenswasser aus dem Gerät zu entfernen. In einem solchen Fall addieren sich die Zeiten mit nicht optimalen Beatmungseinstellungen zu einem hohen Anteil der Beatmungszeit.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beatmungsgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Beatmungsgerätes zur Verfügung zu stellen, welches nach einer Unterbrechung eine komfortable und zuverlässige Wiederaufnahme der Beatmung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Beatmungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 17. Einige Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Vorteile und Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele angegeben.
Das erfindungsgemäße Beatmungsgerät weist wenigstens eine Beatmungseinrichtung mit wenigstens einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung auf. Zudem umfasst das Beatmungsgerät wenigstens eine mit der Gebläseeinrichtung strömungsverbundene Atemschnittstelle. Die Atemschnittstelle ist dazu geeignet und ausgebildet, mit wenigstens einer Atemöffnung des Benutzers gekoppelt zu werden. Weiterhin umfasst das Beatmungsgerät wenigstens eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung wenigstens eines Beatmungsparameters. Dabei ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Luftstrom der Gebläseeinrichtung gezielt auf einen Ruheluftstrom zur reduzieren. Die Überwachungseinrichtung ist zudem dazu geeignet und ausgebildet, anhand wenigstens einer Auswertung des Beatmungsparameters eine wenigstens teilweise Entkopplung der Atemschnittstelle von der Atemöffnung zu erkennen. Die Überwachungseinrichtung ist zudem dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit der Erkennung der Kopplung der Atemschnittstelle den Ruheluftstrom bereit zu stellen. Dabei ist der Ruheluftstrom erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung ausgebildet. Zudem ist der Ruheluftstrom ausreichend stark für eine automatische Erkennung einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle mit dem Benutzer eingestellt.
Das erfindungsgemäße Beatmungsgerät hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass der Luftstrom für die Beatmung gezielt auf einen Ruheluftstrom reduziert wird, wenn die Atemschnittstelle entkoppelt wird, also beispielsweise abgelegt wird oder unbeabsichtigt verrutscht. Dadurch werden laute Geräusche und unangenehme Nebenwirkungen vermieden, wenn die Atemschnittstelle nicht korrekt mit der Atemöffnung verbunden ist. Dieser Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Ruheluftstrom erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung ist.
Ein weiterer erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Beatmungsgerätes ergibt sich bei der Wiederaufnahme der Beatmung, wenn die Atemschnittstelle nach einer Entkopplung erneut mit dem Benutzer verbunden wird. Ausgehend vom Ruheluftstrom ist die Einstellung der entsprechenden Beatmungsparameter nach der erneuten Kopplung erheblich zügiger und unaufwendiger als beispielsweise ausgehend von einem Stand-by-Modus ohne jeglichen Luftstrom. Dadurch kann nach einer Unterbrechung die gewünschte Beatmung zeitnah fortgesetzt werden ohne dass die Beatmungszeit unvorteilhaft verkürzt bzw. hinausgezögert wird.
Besonders vorteilhaft ist auch, dass der Ruheluftstrom ausreichend stark für eine automatische Erkennung des erneuten Koppelns der Atemschnittstelle mit dem Benutzer ausgebildet ist. Dadurch wird besonders schnell und sicher erkannt, dass der Benutzer die Atemschnittstelle wieder korrekt aufgesetzt hat und die Beatmung fortgesetzt werden soll. Zeiten, in denen der Benutzer ohne die gewünschte Beatmung auskommen muss, weil z. B. das Aufsetzten einer Maske nur zögerlich erkannt wird, werden somit vermieden.
Die Atemschnittstelle ist vorzugsweise als ein bei Beatmungsgeräten übliches Patienteninterface ausgebildet. Dabei kann die Atemschnittstelle beispielsweise als eine Vollgesichtsmaske oder als ein Nasal-Pillow oder ein Tubus oder eine Larynxmaske ausgestaltet sein. Möglich sind auch andere Ausgestaltungen der Atemschnittstelle, welche zur Beatmung geeignet sind.
Der Begriff Beatmungsparameter umfasst im Sinne dieser Erfindung sowohl Benutzerparameter als auch Geräteparameter. Die Benutzerparameter umfassen dabei insbesondere die zur Beschreibung der Atmung üblicherweise herangezogenen Parameter, wie beispielsweise die Atemfrequenz, das Atemminutenvolumen, das Atemzugvolumen und/oder der Atemdruck. Möglich sind auch weitere Benutzerparameter, wie z. B. die Sauerstoffkonzentration, die Atemexkursion und/oder elektrografische Aktivitäten.
Geräteparameter sind insbesondere Parameter, welche durch die Beatmungseinrichtung vorgegeben und/oder beeinflusst werden, wie z. B. der Inspirationsflow, der Inspirationsdruck und/oder andere Druckeigenschaften und/oder Floweigenschaften und/oder eine Gebläsedrehzahl. Möglich sind auch Geräteparameter, welche eine Einstellung des Beatmungsgerätes charakterisieren, wie beispielsweise ein Beatmungsmodus oder ein Automatikmodus.
Zur Auswertung des Beatmungsparameters umfasst die Überwachungseinrichtung wenigstens eine Recheneinrichtung und/oder eine informationstechnische Verarbeitungseinrichtung oder dergleichen. Insbesondere ist in der Überwachungseinrichtung wenigstens ein Algorithmus hinterlegt, welcher zur Auswertung des Beatmungsparameters geeignet und ausgebildet ist. Zur Auswertung können auch ein oder mehrere Programme in der Überwachungseinrichtung hinterlegt sein. Dabei kann die Auswertung in einem oder mehreren Durchläufen erfolgen. Vorzugsweise können anhand der Auswertung Ereignisse in der Atmung des Benutzers erfasst und typisiert werden, wie z. B. pathologische Atmungsformen.
Besonders bevorzugt ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, Änderungen des Beatmungsparameters über die Zeit zu erfassen. Insbesondere sind mittels der Überwachungseinrichtung Druckänderungen und/oder Flowänderungen sensierbar. Die Überwachungseinrichtung kann wenigstens eine Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor zur Erfassung des Beatmungsparameters umfassen.
Die Entkopplung der Atemschnittstelle von der Atemöffnung ist insbesondere anhand wenigstens einer Änderung des Inspirationsdruckes und/oder des Inspirationsflow und/oder anderer geeigneter Beatmungsparameter indiziert. Möglich ist auch eine Kombination mehrerer Beatmungsparameter. Dabei kann ein Zeitraum definiert sein, in welchem die Änderung auftreten muss und/oder darf, um als Entkopplung zu gelten. Dabei werden vorzugsweise Änderungen herangezogen, welche auf einem Wegfall des Atemwegswiderstands beruhen. Die Änderungen können direkt durch eine Messung des Inspirationsdruckes und/oder des Inspirationsflow erfasst werden.
Möglich ist auch, dass die Entkopplung der Atemschnittstelle durch eine indirekte Messung des Druckes und/oder Flows anhand einer Erfassung einer zu diese Größen proportionalen Messgröße ermittelt wird, z. B. anhand von Leistungsdaten der Gebläseeinrichtung. Möglich ist auch, dass die Entkopplung der Atemschnittstelle anhand mittels eines oszillierenden Luftstromes gemessen werden, wie z. B. eine ORN Messung und/oder eine ODS Messung.
Die automatische Erkennung der erneuten Kopplung und/oder einer erstmaligen Kopplung der Atemschnittstelle mit der Atemöffnung des Benutzers erfolgt insbesondere über die Auswertung des erfassten Beatmungsparameters. Vorzugsweise erkennt die Überwachungseinrichtung entsprechende Änderungen des Beatmungsparameters, die das Koppeln der Atemschnittstelle mit dem Benutzer anzeigen.
Bevorzugt erfolgt die automatische Erkennung der erneuten Kopplung der Atemschnittstelle anhand wenigstens einer Veränderung des Druckes, des Volumenstromes, des Massenstromes und/oder des Flows des Ruheluftstromes und/oder anderer geeigneter direkter und/oder indirekter Messgrößen. Möglich ist auch, dass eine Änderung der Leistungswerte der Gebläseeinrichtung bei der Erzeugung des Ruheluftstromes zur automatischen Erkennung herangezogen wird. Möglich ist auch, dass der Ruheluftstrom als ein oszillierender Luftstrom ausgebildet ist, durch welchen der beim Koppeln auftretende Widerstand erfasst werden kann. Der Ruheluftstrom kann auch wenigstens einen überlagerten oszillierenden Luftstrom umfassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, eine Drehzahl der Gebläseeinrichtung zu verringern. Insbesondere wird die Drehzahl dann verringert, wenn die Überwachungseinrichtung anhand der Auswertung des erfassten Beatmungsparameters die Entkopplung der Atemschnittstelle erkennt. Eine solche Reduzierung der Drehzahl ist besonders vorteilhaft, da trotz abgesetzter Atemschnittstelle keinerlei störende Geräusche oder Nebenwirkungen auftreten, wie z. B. entzündete Augen. Die reduzierte Drehzahl hat zudem einen positiven Effekt auf den Energieverbrauch des Gerätes. Die Drehzahl der Gebläseeinrichtung bezieht sich dabei insbesondere auf eine Drehzahl des Motors und/oder einer Antriebswelle und/oder eines Turbinenrads.
Insbesondere wird die Drehzahl nur so weit abgesenkt, dass der Ruheluftstrom einen ausreichenden Flow und/oder Druck aufweist, welcher für die Erkennung eines veränderten Strömungswiderstandes beim Koppeln der Atemschnittstelle geeignet ist. Vorzugsweise wird die Drehzahl auf einen vorbestimmten Wert abgesenkt. Insbesondere liegt der vorbestimmte Wert zwischen 100 U/min und 10.000 U/min.
Bevorzugt liegt die Drehzahl des Ruheluftstroms zwischen 500 U/min und 5.000 U/min.
Möglich ist auch, dass die Drehzahl um ein vorbestimmtes Maß gegenüber der Ausgangsdrehzahl abgesenkt wird. Beispielsweise kann die Drehzahl um ein Viertel oder um die Hälfte oder um Dreiviertel gegenüber der Ausgangsdrehzahl abgesenkt werden. Möglich ist auch eine Absenkung auf maximal 20% oder maximal 10% oder weniger der Ausgangsdrehzahl. Möglich ist eine Absenkung um mehr als Faktor zehn oder Faktor hundert.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, die Drehzahl der Gebläseeinrichtung mit einer Latenz von wenigstens einer Sekunde nach Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle zu reduzieren. Insbesondere. ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Drehzahl der Gebläseeinrichtung mit einer Latenz von maximal hundert Sekunden nach Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle zu reduzieren. Besonders bevorzugt ist eine Latenz von wenigstens drei Sekunden und maximal sieben Sekunden vorgesehen. Beispielsweise beträgt die Latenz fünf Sekunden.
Dabei ist die Überwachungseinrichtung insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Drehzahl der Gebläseeinrichtung auf einem für den Luftstrom zur Beatmung notwendigen Wert zu halten und nicht abzusenken, wenn während der Latenz die Auswertung des Beatmungsparameters keine Entkopplung der Atemschnittstelle indiziert. Eine solche Latenz hat den Vorteil, dass beispielsweise ein kurzfristiges und vorübergehendes Verrutschen der Atemschnittstelle nicht zu einem Ruheluftstrom und somit zu einer unnötigen Unterbrechung der Beatmung führt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Gebläseeinrichtung zwischen einem Einschalten der Beatmungseinrichtung und der Erkennung der Kopplung der Atemschnittstelle mit der reduzierten Drehzahl zu betreiben. Durch eine solche Ausgestaltung können die Vorteile des Ruheluftstromes und der reduzierten Drehzahl auch beim erstmaligen Koppeln der Atemschnittstelle genutzt werden. So treten einerseits keine störenden Geräusche beim Aufsetzen der Atemschnittstelle auf und andererseits kann eine zuverlässige und schnelle Erkennung der gekoppelten Atemschnittstelle ermöglicht werden.
Insbesondere weist der Ruheluftstrom einen gegenüber des Luftstroms für die Beatmung erheblich reduzierten Volumenstrom auf. Der Ruheluftstrom kann auch einen erheblichen reduzierten Massenstrom aufweisen. Beispielsweise beträgt der Volumenstrom des Ruheluftstroms maximal 20% oder maximal 10% oder noch weniger des Volumenstromes des Luftstromes für die Beatmung. Der Ruheluftstrom kann einen Volumenstrom und/oder Massenstrom aufweisen, welcher für eine Beatmung unzureichend ist.
Bevorzugt sind der reduzierte Volumenstrom und/oder Massenstrom für eine Erkennung einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle geeignet und ausgebildet. Der Volumenstrom und/oder der Massenstrom des Ruheluftstromes können auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. Insbesondere beträgt der Volumenstrom des Ruheluftstromes wenigsten 0,5 l/min und maximal 50 l/min. Vorzugsweise beträgt der Volumenstrom des Ruheluftstromes wenigsten 1 l/min und maximal 20 l/min.
Insbesondere weist der Ruheluftstrom gegenüber einem vorliegenden atmosphärischen Druck einen Druck größer Null auf. Insbesondere liegt bei einem Ruheluftstrome ein Druck am Geräteausgang zwischen 0,01 hPa und 6 hPa und besonders bevorzugt zwischen 0,1 hPa und 3 hPa an. An anderen Stellen des Beatmungsgerätes kann während des Ruheluftstroms auch ein anderer Druck messbar sein.
Es ist möglich, dass der Ruheluftstrom auch saugend ausgebildet ist. Dabei weist der Ruheluftstrom insbesondere einen Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck auf. Möglich ist auch, dass der Ruheluftstrom einen veränderlichen Druck aufweist. Beispielsweise kann der Ruheluftstrom Druck Änderungen mit wenigstens einer Amplitude und wenigstens einer Frequenz aufweisen. Dabei können die Amplitude und/oder die Frequenz durch die Überwachungseinrichtung einstellbar sein.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Feuchtegehalt des Luftstromes für die Beatmung mittels wenigstens einer Befeuchteeinrichtung anzupassen. Besonders bevorzugt ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle die Befeuchtung des Luftstromes zu reduzieren und/oder zu deaktivieren. Das den Vorteil, dass das in der Befeuchteeinrichtung eingefüllte Befeuchtungsmittel und insbesondere Wasser länger anhalten. Vorzugsweise wird die Befeuchtungseinrichtung auf einen vorbestimmten Wert reduziert. Die Befeuchtung kann auch um ein vorbestimmtes Maß reduziert werden.
Es ist möglich und bevorzugt, das die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Beatmungsparameter mittels der Beatmungseinrichtung auf wenigstens einen Sollwert einzustellen. Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den eingestellten Sollwert spätestens bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle in einer Speichereinrichtung zu hinterlegen. Der Sollwert kann dabei fest vorgegeben sein. Möglich ist aber auch, dass der Sollwert in Abhängigkeit des erfassten und ausgewerteten Beatmungsparameters und/oder in Abhängigkeit eines eingestellten Beatmungsmodus festgelegt wird.
Beispielsweise kann die Überwachungseinrichtung für einen Automatik-Level-Betrieb geeignet und ausgebildet sein. Dabei erfasst die Überwachungseinrichtung kontinuierlich die Atmung des Benutzers und stellt dementsprechend die Beatmungseinrichtung ein. In einem solchen Fall ist die Abspeicherung der eingestellten Sollwerte bei einer Entkopplung der Atemschnittstelle besonders vorteilhaft, da die oft über einen längeren Zeitraum berechneten Sollwerte bei einer Wiederaufnahme der Beatmung nicht erneut ermittelt werden müssen. Bei einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle kann somit schnell und zügig zur Beatmung den vorher gültigen Sollwerten der Beatmungsparameter zurückgekehrt werden.
Bevorzugt ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, bei einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle den in der Speichereinrichtung hinterlegten Sollwert abzufragen. Insbesondere ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den abgefragten Sollwert mittels der Beatmungseinrichtung für die Beatmung einzustellen. Dadurch ist keine erneute und oft langwierige Initialisierung der Beatmungseinrichtung nach einer Unterbrechung notwendig. Somit ist eine schnelle Rückkehr zur Beatmung mit den gewünschten Parametern möglich.
Die Überwachungseinrichtung kann dazu geeignet und ausgebildet sein, den Beatmungsparameter nach der erneuten Kopplung unmittelbar wieder zu erfassen und auszuwerten, um diesen zur Steuerung der Beatmungseinrichtung heranzuziehen. Das hat den Vorteil, dass die Beatmung nicht nur anhand der zuvor gespeicherten Sollwerte, sondern auch unter Berücksichtigung aktueller, nach der Wiederaufnahme gewonnener Beatmungsparameter fortgesetzt werden kann. Das ist vorteilhaft gegenüber Geräten, welche nach einem Wiederaufsetzen der Atemmaske bewusst keine Parameter erfassen, um sich unabhängig von der aktuellen Beatmungssituation souverän initialisieren zu können.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den in der Speichereinrichtung hinterlegten Sollwert mittels der Beatmungseinrichtung über einen Übergangszeitraum hinweg weich einzustellen. Eine weiche Einstellung hat den Vorteil, dass nach einer Unterbrechung eine weiche bzw. sanfte Rückkehr zu dem vorher gültigen Beatmungsparametern möglich ist.
Beispielsweise kann einem Benutzer das Wiedereinschlafen erheblich komfortabler gestaltet werden, wenn der Druck nach einer Unterbrechung allmählich auf den notwendigen Sollwert erhöht wird. Während des Übergangszeitraumes kann der Sollwert beispielsweise schrittweise oder kontinuierlich veränderlich eingestellt werden. Möglich ist auch eine Einstellung über eine Rampe und/oder nach einer vorbestimmten Funktion.
Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, Veränderungen des Beatmungsparameters über die Zeit zu registrieren und für wenigstens eine Beatmungsstatistik auszuwerten. Dabei ist die Überwachungseinrichtung insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, einen Zeitraum von der Entkopplung der Atemschnittstelle bis zu einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle als ein Pausenereignis in der Beatmungsstatistik zu berücksichtigen.
Die Überwachungseinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Veränderungen des Beatmungsparameters während des Pausenereignisses aus der Beatmungsstatistik auszuklammern. Vorzugsweise ist das Pausenereignis in der Beatmungsstatistik als eine Unterbrechung der Nutzung bzw. der Behandlung zuerkennen. Somit können der Benutzer bzw. der Betreuer zuverlässig feststellen, wie oft und wie lange die Behandlung durchgeführt wird und unterbrochen wurde.
Ein solches Pausenereignis hat den Vorteil, dass die Statistik trotz einer Entkopplung der Atemschnittstelle fortgesetzt werden kann. Das ist besonders günstig bei Geräten mit einer automatischen Anpassung, da nach der Unterbrechung keine neuen Durchschnittswerte zur Steuerung berechnet werden müssen, sondern auf die zuvor errechneten Werte zurück gegriffen werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass es trotz der Fortsetzung der Statistik während der Unterbrechung zu keiner Verfälschung der Beatmungsstatistik kommt, da der Zeitraum während der Entkopplung mitsamt den darin erfassten Veränderungen und Ereignissen als ein Pausenereignis berücksichtigt wird und somit aus der Statistik ausgeklammert ist.
Eine derartige Beatmungsstatistik mit intelligent berücksichtigten Pausenereignissen ist zudem vorteilhaft gegenüber einer Statistik, welche nur Ereignisse während der Atmung durch die Atemmaske berücksichtigt, da bei einer solchen Statistik Atemaussetzer oft keinen Eingang in die Auswertung finden.
Die Überwachungseinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Beatmungsstatistik zur Einstellung der Beatmungseinrichtung heranzuziehen. Das ist besonders vorteilhaft bei der Einstellung von Geräten mit einer automatischen Anpassung in Abhängigkeit der Atmung des Benutzers. Möglich ist aber auch, dass die Beatmungsstatistik durch den Benutzer und/oder den Betreuer zur Auswertung und Kontrolle der Behandlung herangezogen werden kann. Dazu kann das Beatmungsgerät beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Schnittstelle zum Auslesen der Daten aufweisen.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, eine Laufzeit der Gebläseeinrichtung zur Erzeugung des Ruheluftstroms als ein Pausenereignis in der Beatmungsstatistik zu berücksichtigen. Die Überwachungseinrichtung kann auch dazu geeignet und ausgebildet sein, einen Zeitraum zwischen einem Einschalten der Beatmungseinrichtung und einer ersten gezielten Beatmung mit gekoppelter Atemschnittstelle als ein Pausenereignis für die Beatmungsstatistik zu berücksichtigen.
Besonders bevorzugt umfasst die Beatmungsstatistik wenigstens einen gleitenden Durchschnitt des Beatmungsparameters. Dabei wird das Pausenereignis bei der Berechnung des gleitenden Durchschnitts vorzugsweise nicht berücksichtigt. Die Beatmungsstatistik kann auch wenigstens einen durch wenigstens eine andere geeignete Methode geglätteten Durchschnitt umfassen.
Eine Beatmungsstatistik mit einem gleitenden Durchschnitt kann besonders vorteilhaft zur Einstellung von Geräten mit automatischer Anpassung eingesetzt werden. Insbesondere wird ein gleitender Durchschnitt des Atemzugvolumens und/oder des Atemminutenvolumens durch die Überwachungseinrichtung erstellt. Möglich ist auch ein gleitender Durchschnitt weiterer Beatmungsparameter, wie z. B. Inspirationsdruck, Inspirationsflow, Atemfrequenz, Peakflow, maximaler Inspirationsdruck.
Der gleitende Durchschnitt kann dabei beispielsweise über einen Zeitraum von einigen Sekunden bis zu einigen Minuten oder auch über einen Zeitraum von einem Tag oder mehr bestimmt werden. Möglich ist auch, dass zur Einstellung der Beatmungseinrichtung der gleitende Durchschnitt des Beatmungsparameters der letzten zwei Atemzüge oder der letzten drei Atemzüge oder auch einer Vielzahl von Atemzügen ermittelt wird.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Kopplung und/oder die Entkopplung der Atemschnittstelle durch wenigstens eine erste Benutzereingabe an wenigstens einer Bedieneinrichtung zu registrieren und daraufhin den Ruheluftstrom einzustellen. Die Überwachungseinrichtung kann auch dazu geeignet und ausgebildet sein, wenigstens eine zweite Benutzereingabe an der Bedieneinrichtung als ein Koppeln der Atemschnittstelle mit der Atemöffnung zu registrieren. Daraufhin wird insbesondere der Luftstrom zur Beatmung aktiviert.
Dabei ist die Überwachungseinrichtung insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, einen Zeitraum von der ersten Benutzereingabe bis zur zweiten Benutzereingabe als ein Pausenereignis in der Beatmungsstatistik zu berücksichtigen.
Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Benutzer bei einer beabsichtigten Beatmungspause das Pausenereignis auch manuell starten bzw. beenden kann. Insbesondere wird dabei der Luftstrom auf den Ruheluftstrom reduziert. Dabei kann die Bedienung der Bedieneinrichtung beispielsweise über eine Taste, über eine berührungsempfindliche Oberfläche und/oder über einen Sprachbefehl und/oder mittels einer Bewegung bzw. Geste erfolgen.
Vorteilhafterweise kann die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet sein, die Beatmungseinrichtung bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle nach einer Verzögerungszeit in einen Ruhemodus zu versetzen. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der Benutzer die Atemschnittstelle abgelegt und danach vergessen hat, das Beatmungsgerät auszuschalten. Vorzugsweise ist die Verzögerungszeit vorgegeben. Die Verzögerungszeit kann aber auch einstellbar sein. In dem Ruhemodus ist die Drehzahl der Gebläseeinrichtung insbesondere gleich Null. Es kann auch von der manuell eingestellten Entkopplung nach einer Verzögerungszeit in den Ruhemodus versetzt werden.
Möglich ist, dass die Überwachungseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, nach einer Aktivierung aus dem Ruhemodus den in der Speichereinrichtung hinterlegten Sollwert abzufragen und mittels der Beatmungseinrichtung einzustellen. Das hat den Vorteil, dass auch aus einem Ruhemodus heraus eine zügige Rückkehr zu einer gewünschten Beatmung möglich ist. Vorzugsweise ist die Aktivierung durch den Benutzer und/oder einen Betreuer manuell vornehmbar. Die Aktivierung aus dem Ruhemodus kann auch automatisch bei der Kopplung der Atemschnittstelle erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Beatmungsgerätes. Das Beatmungsgerät weist wenigstens eine Beatmungseinrichtung mit wenigstens einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung auf. Zudem umfasst das Beatmungsgerät wenigstens eine mit der Gebläseeinrichtung strömungsverbundene Atemschnittstelle. Die Atemschnittstelle ist dazu geeignet und ausgebildet, mit wenigstens einer Atemöffnung des Benutzers gekoppelt zu werden. Weiterhin umfasst das Beatmungsgerät wenigstens eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung wenigstens eines Beatmungsparameters. Dabei wird der Luftstrom der Gebläseeinrichtung mittels der Überwachungseinrichtung gezielt auf einen Ruheluftstrom reduziert, wenn anhand einer Auswertung des Beatmungsparameters eine wenigstens teilweise Entkopplung der Atemschnittstelle von der Atemöffnung erkannt wird. Der Ruheluftstrom ist erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung ausgebildet. Zudem ist der Ruheluftstrom ausreichend stark für eine automatische Erkennung einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle mit dem Benutzer ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine sehr komfortable und zuverlässige Wiederaufnahme der Beatmung nach einer Unterbrechung. Besonders bevorzugt ist das Verfahren so ausgebildet, dass es zum Betreiben des erfindungsgemäßen Beatmungsgerätes sowie dessen Weiterbildungen einsetzbar ist. Dadurch kann das Verfahren besonders gut umgesetzt und dessen Vorteile genutzt werden.
In einer Weiterbildung kann der Übergang auf den Ruheluftstrom mit wenigstens einem Alarm verknüpft sein. Insbesondere wird ein akustischer und/oder optischer Hinweis ausgegeben. Möglich ist auch ein mechanosensorischer Hinweis, z. B. ein vibrieren. Beispielsweise kann ein gut wahrnehmbarer Hinweiston ausgegeben werden, um den Benutzer oder einen Betreuer auf z. B. den Verlust der Maske hinzuweisen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels, welches mit Bezug auf die beiliegende Figur im Folgenden erläutert wird.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Beatmungsgerät.
In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Beatmungsgerät 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Vorzugsweise ist das Beatmungsgerät 1 ein Heimbeatmungsgerät. Das Beatmungsgerät 1 ist zum Betrieb nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen und ausgebildet.
Das Beatmungsgerät 1 umfasst eine von einem Gehäuse 101 umgebene Beatmungseinrichtung 2. Die Beatmungseinrichtung 2 umfasst eine Gebläseeinrichtung 3 zur Erzeugung des Luftstromes für die Beatmung. Zur Steuerung der Beatmungseinrichtung 2 ist eine Überwachungseinrichtung 5 mit einer Speichereinrichtung 15, einem Controller 25 und einer Sensoreinrichtung 35 vorgesehen.
Die Bedienung und Einstellung des Beatmungsgerätes 1 erfolgt über eine Bedieneinrichtung 7 mit einer Anzeigeeinrichtung 17 und einer Schnittstelle für den Datenaustausch 27. Zur Erhöhung des Feuchtegehaltes der Atemluft ist eine Befeuchteeinrichtung 6 vorgesehen, welcher einen Behälter zur Bevorratung eines geeigneten Feuchtemittels aufweist. Als Feuchtemittel wird vorzugsweise Wasser eingesetzt.
Das Beatmungsgerät 1 weist hier eine Atemschnittstelle 4 auf, um den von der Gebläseeinrichtung 3 erzeugten Luftstrom einem Benutzer zur Beatmung zuführen zu können. Dabei ist die Atemschnittstelle 4 dazu geeignet und ausgebildet, mit einer Atemöffnung des Benutzers gekoppelt zu werden.
Die Atemöffnung ist vorzugsweise der Mund und/oder die Nase des Benutzers. Möglich ist aber auch, dass die Atemschnittstelle 4 wenigstens teilweise in die Atemöffnung eingeführt wird, z. B. in die Nase oder bei einer Intubation in die entsprechenden Atemwege. Die hier gezeigte Atemschnittstelle 4 ist eine Atemmaske 14, welche beispielhaft als eine Nasalmaske ausgebildet ist. Zur Fixierung der Atemmaske 14 ist eine Kopfhaube 24 vorgesehen.
Zur Verbindung der Atemschnittstelle 4 mit der Beatmungseinrichtung 2 ist ein Verbindungsschlauch 54 vorgesehen. Der Verbindungsschlauch 54 wird mittels einer Koppeleinrichtung 64 mit der Beatmungseinrichtung 2 verbunden.
Über ein Kuppelungselement 34 wird der Verbindungsschlauch 54 mit der Atemschnittstelle 4 verbunden. Zwischen dem Verbindungschlauch 54 und dem Kuppelungselement 12 ist ein Ausatmungselement 44 angeordnet, welches ein Ventil umfasst oder als ein solches ausgebildet ist. Das Ausatmungselement 44 ist insbesondere dazu vorgesehen, während der Ausatmung des Benutzers Rückatmen in das Beatmungsgerät 1 zu verhindern.
Die Beatmungseinrichtung 2 erzeugt mittels der Gebläseeinrichtung 3 einen Luftstrom zur Beatmung der Lunge und/oder zur Schienung der oberen Atemwege. Zur Kontrolle wenigstens eines Beatmungsparameters und vorzugsweise zur Kontrolle von zwei oder mehr Beatmungsparametern ist die Überwachungseinrichtung 5 vorgesehen.
Dazu ist die Überwachungseinrichtung 5 mit der Sensoreinrichtung 35 wirkverbunden, welche einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung von Größen, welche charakteristisch für den Beatmungsparameter sind, aufweist. Beispielhaft hat die Sensoreinrichtung 35 einen hier nicht gezeigten Drucksensor, welcher die Druckverhältnisse im Bereich der Atemschnittstelle erfasst. Dazu ist der Drucksensor über einen Druckmessschlauch 350 mit der Atemschnittstelle 4 strömungsverbunden. Der Druckmessschlauch 350 erstreckt sich dabei von der Atemschnittstelle 4 entlang der Verbindungsschlauches 54 zu einem Eingangsstutzen 351 am Gehäuse 101. Über den Eingangsstutzen 351 ist der Druckmessschlauch 350 mit dem Drucksensor der Sensoreinrichtung 35 strömungsverbunden.
Vorzugsweise sind weitere Sensoren vorgesehen, beispielsweise zur Ermittlung des Inspirationsflows. Besonders bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung 35 wenigstens einen Sensor zur Messung eines Flows sowie einen Sensor zur Erfassung einer Druckeigenschaft. Die Flowmessung erfolgt dabei über eine Drossel, welche im Hauptkanal der Strömungsverbindung zwischen Gebläseeinrichtung und Atemschnittstelle 4 angeordnet ist. Möglich ist auch eine Anordnung in einem Nebenkanal.
Beispielsweise kann ein Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl der Gebläseeinrichtung 3 vorgesehen sein. Möglich ist auch ein Sensor, zur Erfassung einer elektrischen Leistungsaufnahme bzw. -abgabe der Gebläseeinrichtung 3. So kann eine Druckänderung und/oder eine Änderung des Atemwegswiderstands anhand von Leistungskennzahlen der Gebläseeinrichtung 3 ermittelt werden.
Um weitere Beatmungsparameter überwachen zu können, kann die Sensoreinrichtung 35 auch mit Sensoren zur Messung der Atemexkursion, zur Messung einer Sauerstoffsättigung des Blutes und/oder zur Messung einer EEG-, einer EMG-, einer EOG- oder einer EKG-Aktivität ausgestattet sein.
Des Weiteren weist die Überwachungseinrichtung 3 einen Controller 25 zur Ansteuerung der Gebläseeinrichtung 3 auf. Der Controller 25 stellt einen notwendigen Minimaldruck bereit und kompensiert Druckschwankungen, die durch die Atemtätigkeit des Benutzers bedingt sind. Beispielsweise erfasst der Controller 25 auch den gegenwärtigen Druck in der Atemmaske 14 und regelt die Leistung der Gebläseeinrichtung 3 entsprechend nach, bis ein gewünschter Beatmungsdruck anliegt. Dabei ist der Controller 25 vorzugsweise so ausgelegt, dass eine Druckgenauigkeit von +/–0,3 hPa erreicht wird. Vorzugsweise regelt der Controller auch den Ruheluftstrom entsprechend.
Das hier gezeigte Beatmungsgerät 1 kann als ein Fix-Level-Gerät ausgebildet sein. Dabei stellt die Überwachungseinrichtung 3 die Überarbeitungseinrichtung 2 auf wenigstens einen Beatmungsparameter ein, für den zuvor wenigstens ein Sollwert festgelegt wurde. Beispielsweise können die Sollwerte für jeden Benutzer individuell eingestellt werden. Möglich ist auch, dass mittels der Bedieneinrichtung 7 wenigstens ein Beatmungsmodus ausgewählt werden kann, für den bereits entsprechende Sollwerte hinterlegt sind.
Das hier gezeigte Beatmungsgerät 1 kann auch als ein Automatik-Level-Gerät ausgebildet sein. Insbesondere erfolgt dabei durch die Überwachungseinrichtung 5 eine Regelung auf Sollwerte, welche zuvor anhand der charakteristischen Atmung eines Benutzers individuell berechnet und festgelegt worden sind. Beispielsweise werden ein oder mehrere Beatmungsparameter fortlaufend erfasst und mittels wenigstens eines in der Überwachungseinrichtung 5 hinterlegten Algorithmus ausgewertet. Anhand dieser Auswertung kann dann die Beatmungseinrichtung auf Sollwerte eingestellt werden, welche eine optimale Beatmung für den jeweiligen Benutzer bieten.
Es ist auch möglich, das die Beatmungseinrichtung 2 dynamisch und insbesondere je nach Atemphase des Benutzers angepasst wird. Beispielsweise kann anhand der Überwachungseinrichtung 5 ein Atemphasenwechsel erkannt werden, sodass je nach Atemphase ein höherer bzw. niedrigerer Druck bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann das Beatmungsgerät 1 als ein APAP-, IPAP- oder EPAP-Gerät ausgebildet sein. Das Beatmungsgerät 1 kann auch als ein Bilevel-Gerät ausgebildet sein. Beispielsweise reagiert das Beatmungsgerät 1 auf bestimmte Atemereignisse, wie z. B. Schnarchen, Atemabflachungen und/oder obstruktive Druckspitzen mit entsprechenden Einstellungen der Beatmungsparameter. Das Beatmungsgerät 1 kann aber auch als ein CPAP-Gerät ausgebildet sein.
Das hier gezeigte Beatmungsgerät 1 ist mit einer Automatikfunktion ausgestattet, welche das Koppeln bzw. Entkoppeln der Atemschnittstelle 4 selbstständig erkennt. Dadurch wird zum einen die Bedienung des Gerätes 1 erheblich komfortabler, weil der Benutzer zum Starten der Beatmung lediglich die Atemschnittstelle 4 aufsetzen muss. Das Drücken von Knöpfen entfällt. Des Weiteren wird auch die Bediensicherheit des Gerätes deutlich verbessert, da der Benutzer nach dem Aufsetzen der Atemschnittstelle 4 mit Sicherheit eine Beatmung erhält, auch wenn er vergessen würde, einen Startknopf zu drücken.
Zur optimalen Steuerung der zuvor genannten Geräteeinstellungen bzw. Beatmungsmodi ist eine Speichereinrichtung 15 vorgesehen. In der Speichereinrichtung 15 werden die erfassten Beatmungsparameter und/oder die registrierten Ereignisse wenigstens teilweise abgelegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die abgelegten Daten nach einer Zeit überschrieben und/oder gelöscht werden.
Um die Beatmungseinrichtung 2 auf die gewünschte Beatmung einzustellen, ruft die Überwachungseinrichtung die in der Speichereinrichtung 15 abgelegten Parameter je nach Bedarf ab. Dabei erfolgt mittels der Überwachungseinrichtung 5 auch eine Auswertung der hinterlegten Daten bzw. Beatmungsparameter. Die in der Speichereinrichtung 15 hinterlegten Daten können auch zusätzlich oder ausschließlich zur Erstellung einer Beatmungsstatistik herangezogen werden.
Dabei erfolgt die Auswertung und Erstellung der Beatmungsstatistik anhand der Überwachungseinrichtung 5 unter Verwendung geeigneter Algorithmen und/oder Programme. Über die Schnittstelle 27 kann der Benutzer bzw. der Betreuer auf die hinterlegten Daten und/oder die Auswertungen bzw. die Beatmungsstatistik Einblick gewinnen. Vorzugsweise weist die Schnittstelle 27 einen geeigneten Standard zur Datenkommunikation auf. Dabei kann auch eine drahtlose Kommunikation vorgesehen sein. Vorzugsweise umfasst die Schnittstelle 27 auch ein auswechselbares Speichermedium, auf dem die jeweiligen Daten abgelegt und an anderen geeigneten Auslesegeräten betrachtet werden können. Über die Schnittstelle 27 können auch Daten zum Beatmungsgerät 1 übertragen werden, wie z. B. Firmware Updates.
Die Erkennung des Koppelns der Atemschnittstelle 4 mit der Atemöffnung des Benutzers erfolgt hier vorzugsweise dadurch, dass die Überwachungseinrichtung 5 Druckschwankungen und/oder Atemflussschwankungen registriert, welche von der Atmung durch die Atemschnittstelle 4 ausgelöst werden.
Das Entkoppeln der Atemschnittstelle registriert die Überwachungseinrichtung 5 insbesondere dadurch, dass der gewünschte Inspirationsdruck trotz entsprechender Leistung der Gebläseeinrichtung 3 nicht erreicht wird. Eine Entkopplung kann z. B. durch Ablegen und/oder Verrutschen und/oder eine Leckage der Atemschnittstelle auftreten.
Die Entkopplung und auch eine teilweise oder zeitweise Entkopplung der Atemschnittstelle von der Atemöffnung wird beispielsweise erkannt, wenn für mindestens 0,2 Sekunden und bevorzugt für mindestens 0,5 Sekunden und besonders bevorzugt für mindestens 1 Sekunde die Überwachungseinrichtung 5 wenigstens eine der folgenden Veränderungen registriert:

– die Drehzahl der Gebläseeinrichtung steigt über den Wert von 80–99%, bevorzugt 85–95% der Maximaldrehzahl;
– der Volumenstrom steigt über den Wert von 50–99%, bevorzugt 70–90% des maximal möglichen Volumenstroms;
– der Druck fällt um mehr als 1–10 hPa, bevorzugt 2–5 hPa oder 5–90%, bevorzugt 20–60% unter den Solldruck. Es kann auch eine Kombination von Veränderungen herangezogen werden.

Das erfindungsgemäße Beatmungsgerät 1 umfasst hier eine Überwachungseinrichtung 5, welche den Luftstrom zur Beatmung gezielt auf einen Ruheluftstrom reduziert, wenn die Atemschnittstelle 4 ganz oder teilweise von der Atemöffnung des Benutzers entkoppelt wird. Dadurch wird der Betrieb in Zusammenhang mit der automatischen Erkennung der Kopplung bzw. Entkopplung besonders komfortabel und sicher.
Dabei wird der Ruheluftstrom durch eine erhebliche Reduzierung der Drehzahl der Gebläseeinrichtung 3 gegenüber der bei der Beatmung gefahrenen Drehzahl eingestellt. Die Drehzahl der Gebläseeinrichtung während des Luftstroms zur Beatmung beträgt typischerweise 0 bis 60000 U/min und bevorzugt 10000 bis 40000 U/min. Der Volumenstrom während des Beatmungsluftstroms liegt insbesondere zwischen 50 l/min und 300 l/min und bevorzugt zwischen 80 l/min und 120 l/min. Der Druck am Geräteausgang während des Beatmungsluftstroms beträgt insbesondere 2 bis 80 hPa und bevorzugt 4 bis 40 hPa. Die Drehzahl der Gebläseeinrichtung während des Ruheluftstroms beträgt typischerweise 100–10.000 U/min und bevorzugt 500–5.000 U/min.
Durch den Ruheluftstrom wird die Geräuschentwicklung bei einer entkoppelten Atemschnittstelle 4 auf ein kaum wahrnehmbares Maß reduziert. Das ist z. B. dann besonders vorteilhaft, wenn der Benutzer die Atemschnittstelle in der Nacht ablegt, um etwas zu trinken. Zudem wird durch den Ruheluftstrom ein unangenehmer Luftzug verhindert, der beispielsweise dann auftreten könnte, wenn die Atemschnittstelle 4 während des Schlafes im Gesicht verrutscht.
Der Ruheluftstrom ist hier so ausgebildet, dass er ausreichend stark ist, um für eine automatische Erkennung herangezogen zu werden, wenn die Atemschnittstelle 4 mit der Atemöffnung gekoppelt wird. Das wird dadurch erreicht, dass die Gebläseeinrichtung 3 zur Erzeugung des Ruheluftstroms mit einer geeigneten Drehzahl betrieben wird. Die Drehzahl wird so eingestellt, dass der Ruheluftstrom einen ausreichenden Flow aufweist, mit dem das Koppeln der Atemschnittstelle automatisch erkennbar ist.
Die Drehzahl wird insbesondere so ausgewählt, dass der Ruheluftstrom einerseits eine zuverlässige automatische Erkennung ermöglicht und andererseits soweit reduziert ist, dass bei abgesetzter Atemschnittstelle 4 keine der oben erwähnten Nachteile auftreten. Es ist also besonders vorteilhaft, den Luftstrom zur Beatmung nicht ganz abzuschalten, wenn die Atemschnittstelle 4 entkoppelt wird, sondern auf den Ruheluftstrom zu reduzieren. Dadurch ist sicher und schnell erkennbar, ob die Atemschnittstelle 4 wieder korrekt angelegt wurde. Sobald dann durch den Ruheluftstrom wieder ein entsprechender Druck aufgebaut werden kann, wird von der Überwachungseinrichtung 5 die gewünschte Beatmung wieder eingestellt.
Der Volumenstrom während des Ruheluftstroms beträgt insbesondere 0,5 l/min–50 l/min, bevorzugt 1 l/min–20 l/min. Der Druck während des Ruheluftstroms am Geräteausgang liegt insbesondere zwischen 0,01–6 hPa, bevorzugt zwischen 0,1–3 hPa. Der Druck, der durch den Ruheluftstrom erzeugt wird, hängt dabei vom Messort und dem jeweils vorliegenden Widerstand ab, also z. B. der Atemschnittstelle. Sind z. B. der Schlauch 54 und die Maske 14 offen, liegen am Geräteausgang z. B. zwischen 0,01 und 4 hPa an. Verschließt ein Klappensystem, z. B. zur Öffnung einer Mund-Nasen-Maske, gegenüber der Umgebung für eine Notatmung bei ausgeschaltetem Gerät die Atemschnittstelle zwischen Gerät und den Atemwegen des Benutzers, so beträgt der Ruheluftstrom vorzugsweise wenigstens ca. 1 hPa hinter dem Klappensystem in der Maske, damit dieses wieder derart umschaltet, dass das Gerät bei aufgesetzter Maske mit den Atemwegen des Patienten verbunden ist und die erneute Kopplung korrekt von der Überwachungseinrichtung 5 erkannt werden kann.
Während des Betriebs mit dem Ruheluftstrom regelt die Überwachungseinrichtung 5 die Leistung der Befeuchteeinrichtung 6 herunter. Die Befeuchteeinrichtung 6 kann auch während des Ruheluftstroms deaktiviert werden. Das hat den Vorteil, dass das in der Befeuchteeinrichtung 6 bevorratete Wasser länger anhält.
Die hier gezeigte Überwachungseinrichtung 5 berücksichtigt die Phase nach dem Entkoppeln der Atemschnittstelle 4 im Sinne einer intelligenten Therapiepause. Dabei ist die intelligente Therapiepause durch den Ruheluftstrom charakterisiert und erstreckt sich bis zu einer Erkennung eines erneuten Koppelns der Atemschnittstelle 4 mit dem Benutzer.
Die Überwachungseinrichtung 5 hinterlegt die für die Einstellung der Beatmungseinrichtung 2 notwendigen Beatmungsparameter und/oder Sollwert in einer Speichereinrichtung 15. Die Hinterlegung kann fortlaufend oder zeitweise während der Beatmung erfolgen oder auch spätestens dann, wenn das Entkoppeln der Atemschnittstelle 4 erkannt wird. Dabei können auch weitere Informationen abgespeichert werden, wie z. B. Ereignisse in der Atmung. Wenn die Atemschnittstelle 4 nach der Unterbrechung wieder korrekt anliegt, ruft die Überwachungseinrichtung 5 die entsprechenden Beatmungsparameter bzw. Sollwerte ab und stellt diese mittels der Beatmungseinrichtung 2 ein.
Daher ermöglicht die intelligente Therapiepause eine sehr schnelle Rückkehr zur gewünschten Beatmung. Besonders vorteilhaft ist das z. B. bei einem Automatik-Level-Betrieb. Dabei dauert die Anpassung der Beatmungseinstellungen typischerweise mehrere Minuten. Durch die Hinterlegung und den anschließenden Rückgriff auf die abgespeicherten Beatmungsparameter und Sollwerte ist eine solche langwierige Adaptionszeit nicht mehr notwendig und die optimale Beatmung kann nahezu sofort erbracht werden.
Nach einer Unterbrechung der Beatmung ist es für den Benutzer oft hilfreich, wenn eine weiche Rückkehr zu dem zuvor gültigen Beatmungseinstellungen erfolgt. Dazu stellt die Überwachungseinrichtung 5 die entsprechenden Beatmungsparameter nicht sofort auf die zuvor abgespeicherten Sollwerte, sondern nähert sich diesen über einen bestimmten Zeitraum an. Beispielsweise kann dem Benutzer das Wiedereinschlafen nach einer Pause, in der das Bett verlassen wurde, erheblich erleichtert werden, wenn der notwendige Inspirationsdruck durch das Fahren einer Rampe langsam erhöht wird.
Dabei registriert die Überwachungseinrichtung 5 die Dauer der Unterbrechung und stellt in Abhängigkeit der Dauer den Übergangszeitraum intelligent ein. So kann nach einer sehr kurzen Pause, beispielsweise durch ein Schnäuzen bedingt, wieder sofort mit dem zuvor eingestellten Inspirationsdruck weiter beatmet werden. Bei längeren Pausen wird besonders weich angefahren.
Um einen unnötig langen Betrieb mit Ruheluftstrom zu vermeiden, aktiviert die Überwachungseinrichtung 5 nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit einen Ruhemodus, bei dem die Gebläseeinrichtung 3 ausgeschaltet ist. Die Überwachungseinrichtung 5 kann auch das Beatmungsgerät 1 abschalten und/oder in einen Ruhrmodus versetzen. Das ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der Benutzer die Atemschnittstelle morgens einfach ablegt und die Beatmung erst abends wieder fortsetzen möchte. Zudem kann der Benutzer auch durch einen Tastendruck und/oder eine Geste und/oder einen Sprachbefehl die intelligente Therapiepause starten. Auf eine solche manuelle Eingabe hin, stellt die Überwachungseinrichtung 5 dann den Ruheluftstrom ein. Entsprechend werden die notwendigen Beatmungsparameter in der Speichereinrichtung 15 hinterlegt.
Durch die intelligente Berücksichtigung der Unterbrechung der Beatmung kann auch die Beatmungsstatistik zutreffender erstellt werden. Dabei registriert die Überwachungseinrichtung 5 den Zeitraum nach dem Entkoppeln der Atemschnittstelle 4 als ein Pausenereignis. Dabei läuft das Pausenereignis solange, bis die Atemschnittstelle 4 wieder gekoppelt wird oder das Gerät 1 in einen Ruhemodus wechselt. Die Berücksichtigung der Unterbrechung als ein Pausenereignis hat dabei den Vorteil, dass nach der Unterbrechung die Berechnung nicht von vorne beginnen muss.
Die Beatmungsstatistik wird dabei unter Berücksichtigung der Daten vor dem Pausenereignis weiter berechnet. Die Zeit sowie die Ereignisse während des Pausenereignisses werden dabei entsprechend ausgeklammert, sodass die Beatmungsstatistik nicht verfälscht wird. Das wirkt sich besonders vorteilhaft bei Geräten aus, welche die Beatmung anhand von erkannten Atemereignissen einstellen, da die Erkennung solcher Ereignisse in der Regel auf einer statistischen Betrachtung geeigneter Atmungsparameter beruht. Durch die intelligente Berücksichtigung des Pausenereignisses muss dann für die Erkennung dieser Atemereignisse nicht erst wieder ein Durchschnitt berechnet werden. Dadurch kann die Beatmungseinrichtung 2 nach einer Pause erheblich schneller an die Beatmungsbedürfnisses des Benutzers angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Beatmungsgerät
2: Beatmungseinrichtung
3: Gebläseeinrichtung
4: Atemschnittstelle
5: Überwachungseinrichtung
6: Befeuchteeinrichtung
7: Bedieneinrichtung
14: Atemmaske
15: Speichereinrichtung
17: Anzeigeeinrichtung
24: Kopfhaube
25: Controller
27: Schnittstelle
34: Kupplungselement
35: Sensoreinrichtung
44: Ausatmungselement
54: Verbindungsschlauch
64: Koppeleinrichtung
101: Gehäuse
350: Druckmessschlauch
351: Eingangsstutzen

Claims

Beatmungsgerät (1) mit wenigstens einer Beatmungseinrichtung (2) umfassend wenigstens eine Gebläseeinrichtung (3) zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung und mit wenigstens einer mit der Gebläseeinrichtung (3) strömungsverbundenen Atemschnittstelle (4) zum Koppeln mit wenigstens einer Atemöffnung eines Benutzers und mit wenigstens einer Überwachungseinrichtung (5) zur Erfassung wenigstens eines Beatmungsparameters, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, den Luftstrom der Gebläseeinrichtung (3) gezielt auf einen Ruheluftstrom zu reduzieren, wenn anhand einer Auswertung des Beatmungsparameters eine wenigstens teilweise Entkopplung der Atemschnittstelle (4) von der Atemöffnung indiziert ist, wobei der Ruheluftstrom erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung und ausreichend stark für eine automatische Erkennung einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle (4) mit dem Benutzer ausgebildet ist.
Beatmungsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) eine Drehzahl der Gebläseeinrichtung (3) zu verringern.
Beatmungsgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Drehzahl der Gebläseeinrichtung (3) mit einer Latenz von wenigstens 1 Sekunde und maximal 100 Sekunden nach Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) zu reduzieren.
Beatmungsgerät (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (3) zwischen einem Einschalten der Beatmungseinrichtung (2) und der Erkennung der Kopplung der Atemschnittstelle (4) mit der reduzierten Drehzahl zu betreiben.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ruheluftstrom einen gegenüber des Luftstroms für die Beatmung erheblich reduzierten Volumenstrom und/oder Massenstrom aufweist.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ruheluftstrom gegenüber einem vorliegenden atmosphärischen Druck einen Druck größer Null aufweist.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) eine Befeuchtung des Atemluftstroms mittels wenigstens einer Befeuchteeinrichtung (6) zu reduzieren.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, den Beatmungsparameter mittels der Beatmungseinrichtung (2) auf wenigstens einen Sollwert einzustellen und den eingestellten Sollwert spätestens bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) in einer Speichereinrichtung (15) zu hinterlegen.
Beatmungsgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, bei einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle (4) mit der Atemöffnung den in der Speichereinrichtung (15) hinterlegten Sollwert abzufragen und mittels der Beatmungseinrichtung (2) einzustellen.
Beatmungsgerät (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, den in der Speichereinrichtung (15) hinterlegten Sollwert über wenigstens einen Übergangszeitraum hinweg weich einzustellen.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, Veränderungen des Beatmungsparameters über die Zeit zu registrieren und für wenigstens eine Beatmungsstatistik auszuwerten und einen Zeitraum von der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) bis zur erneuten Kopplung der Atemschnittstelle (4) als Pausenereignis in der Beatmungsstatistik zu berücksichtigen und Veränderungen des Beatmungsparameters während des Pausenereignisses aus der Beatmungsstatistik auszuklammern.
Beatmungsgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Beatmungsstatistik wenigstens einen gleitenden Durchschnitt des Beatmungsparameters umfasst.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, wenigstens eine erste Benutzereingabe an wenigstens einer Bedieneinrichtung (7) als Entkopplung der Atemschnittstelle (4) zu registrieren und daraufhin den Ruheluftstrom einzustellen und/oder wenigstens eine zweite Benutzereingabe an der Bedieneinrichtung (7) als eine Kopplung der Atemschnittstelle (4) mit der Atemöffnung zu registrieren.
Beatmungsgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Zeitraum von der ersten Benutzereingabe bis zur zweiten Benutzereingabe als ein Pausenereignis in der Beatmungsstatistik zu berücksichtigen.
Beatmungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Beatmungseinrichtung (2) bei Erkennung der Entkopplung der Atemschnittstelle (4) nach einer Verzögerungszeit in einen Ruhemodus zu versetzen.
Beatmungsgerät (1) nach Anspruch 8 und dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Überwachungseinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, nach einer Aktivierung aus dem Ruhemodus den in der Speichereinrichtung (15) hinterlegten Sollwert abzufragen und mittels der Beatmungseinrichtung (2) einzustellen.
Verfahren zum Betreiben eines Beatmungsgerätes (1) mit wenigstens einer Beatmungseinrichtung (2) umfassend wenigstens eine Gebläseeinrichtung (3) zur Erzeugung eines Luftstroms für die Beatmung und mit wenigstens einer mit der Gebläseeinrichtung (3) strömungsverbundenen Atemschnittstelle (4) zum Koppeln mit wenigstens einer Atemöffnung eines Benutzers und mit wenigstens einer Überwachungseinrichtung (5) zur Erfassung wenigstens eines Beatmungsparameters, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom der Gebläseeinrichtung (3) mittels der Überwachungseinrichtung (5) gezielt auf einen Ruheluftstrom reduziert wird, wenn anhand einer Auswertung des Beatmungsparameters eine wenigstens teilweise Entkopplung der Atemschnittstelle (4) von der Atemöffnung erkannt wird, wobei der Ruheluftstrom erheblich geringer als der Luftstrom für die Beatmung und ausreichend stark für eine automatische Erkennung einer erneuten Kopplung der Atemschnittstelle (4) mit dem Benutzer ausgebildet ist.